Sentinel 1 Synthetic Aperture Radar Based Flood Mapping in Punjab Pakistan From 2015 to 2025 for Livestock Disaster Preparedness

Dans les vastes plaines plates du Pendjab, au Pakistan, la saison de la mousson apporte des pluies salvatrices pour les cultures et le bétail, mais elle apporte également une menace récurrente : les inondations. Pour les agriculteurs qui élèvent des bovins, des chèvres et des moutons dans ces zones riveraines, une inondation n'est pas seulement un inconvénient temporaire ; c'est un désastre qui peut emporter la nourriture, détruire les abris et disperser les troupeaux, laissant les familles sans leur principale source de revenus ou de sécurité alimentaire. Pour protéger ces animaux et les personnes qui en dépendent, les responsables doivent savoir exactement où va l'eau, à quelle fréquence elle revient aux mêmes endroits et quelles communautés sont les plus à risque. C'est ici que la technologie moderne intervient, offrant un moyen de voir le paysage à travers les nuages. Les satellites équipés d'un type spécial de radar peuvent « voir » le sol même lorsque le ciel est couvert et pluvieux, un moment où les caméras traditionnelles sont aveuglées. En suivant ces signaux radar sur de nombreuses années, les scientifiques peuvent cartographier l'historique des inondations, distinguant les rivières permanentes des nappes d'eau temporaires et dangereuses qui s'étendent sur les terres agricoles.

Une équipe de chercheurs, travaillant avec des experts vétérinaires et des responsables gouvernementaux, a utilisé cette technologie pour créer un historique détaillé de dix ans des inondations à travers le Pendjab, de 2015 à 2025. Ils se sont concentrés sur les régions les plus vulnérables de la province, utilisant un système basé sur le cloud pour traiter des milliers d'images du satellite Sentinel-1. Ce satellite émet des ondes radar qui rebondissent sur la surface de la Terre ; lorsque les ondes frappent de l'eau stagnante et lisse, elles rebondissent différemment de la manière dont elles frappent la terre sèche ou les cultures. En fixant une règle spécifique pour identifier ces surfaces lisses et humides, l'équipe a pu tracer automatiquement des cartes de l'étendue des eaux de crue chaque année. Ils ne se sont pas contentés d'observer une seule mauvaise année ; ils ont construit une chronologie pour voir quelles zones étaient frappées de manière répétée. Leurs cartes ont révélé que les inondations au Pendjab ne sont pas uniformes. Si certaines années ont vu des zones couvertes d'eau relativement petites, d'autres ont été beaucoup plus graves. En 2017, la zone inondée cartographiée était d'environ 2 869 kilomètres carrés, mais en 2025, ce chiffre avait plus que doublé pour atteindre 7 044 kilomètres carrés. Les années les plus sévères, incluant 2015, 2016, 2023 et 2025, ont connu des inondations massives, tandis que des années comme 2017, 2018 et 2021 en ont vu nettement moins.

Les cartes ont montré un schéma clair : l'eau ne se répand pas de manière aléatoire. Au lieu de cela, elle se concentre dans des corridors spécifiques, particulièrement dans les parties sud et sud-ouest de la province. Des districts comme Rajanpur, Dera Ghazi Khan et Muzaffargarh sont apparus comme les zones les plus fréquemment touchées, situés dans des vallées fluviales basses où l'eau s'accumule naturellement. Ce sont les endroits où la même terre est inondée année après année, créant un cycle de risque pour le bétail qui y paît. Les chercheurs ont également identifié des « zones d'inondations récurrentes », des zones qui ont été sous l'eau lors d'au moins deux années différentes au cours de la décennie. Ces zones sont critiques car elles représentent les lieux où les agriculteurs et leurs animaux sont les plus susceptibles de faire face à des traumatismes répétés, à la perte de fourrage et au déplacement. En localisant ces emplacements, l'étude fournit un guide spatial pour déterminer où la planification d'urgence doit se concentrer, plutôt que de deviner où la prochaine inondation pourrait frapper.

Pour s'assurer de l'exactitude de ces cartes radar, l'équipe a recoupé ses résultats avec des images optiques d'un autre satellite, Sentinel-2, qui prend des photographies standards. Ils ont comparé les cartes radar des inondations de 2025 avec des photos claires prises avant et après l'arrivée de l'eau. Les deux sources concordaient, confirmant que le radar identifiait correctement les zones inondées. Cette validation a donné à l'équipe la confiance nécessaire pour que leurs cartes soient suffisamment fiables pour être utilisées dans la prise de décision réelle. Cependant, l'étude a également reconnu que, bien que les cartes montrent où l'eau se trouvait, elles ne racontent pas automatiquement toute l'histoire de ce qui est arrivé aux animaux. Le radar ne peut pas compter le nombre de chèvres ou de bovins, ni mesurer les maladies spécifiques qui pourraient se propager après une inondation. C'est là que l'expérience humaine devient essentielle.

Pour combler le fossé entre les données satellitaires et la réalité sur le terrain, les chercheurs ont discuté avec des représentants de dix familles possédant du bétail vivant dans la plaine inondable du fleuve Sutlej, une zone connue pour ses inondations récurrentes. Ces conversations ont révélé les défis spécifiques que les données seules ne peuvent capturer. Les agriculteurs ont décrit la difficulté de déplacer les animaux lorsque l'eau monte rapidement, les laissant souvent attachés et incapables d'atteindre des terrains plus élevés. Ils ont parlé de la perte de fourrage stocké et de la difficulté de trouver de l'eau potable quand tout est contaminé. Ils ont également souligné la peur des maladies, notant que lorsque les animaux sont regroupés sur de petites parcelles de haute terre pour échapper à l'eau, ils deviennent plus susceptibles de contracter des infections et des parasites. Les agriculteurs ont expliqué qu'ils doivent souvent vendre leurs animaux survivants à bas prix juste pour survivre, ce qui rend presque impossible la reconstruction de leurs troupeaux par la suite.

Les enseignements de ces familles ont été combinés avec les cartes satellites pour créer un guide pratique de préparation aux catastrophes. Les chercheurs ont identifié dix zones clés où une action est nécessaire, allant de meilleurs plans d'évacuation à un meilleur stockage du fourrage pour les animaux. Ils ont suggéré que les agriculteurs identifient à l'avance des abris sûrs sur les hauteurs et y déplacent leurs animaux dès que les avertissements sont émis. Ils ont également insisté sur la nécessité de vaccinations pré-inondation pour protéger contre les maladies qui prospèrent dans des conditions humides, et sur l'importance d'avoir du fourrage d'urgence prêt lorsque les pâturages normaux sont sous l'eau. L'étude a proposé que les responsables locaux créent des cartes numériques reliant les zones exposées aux inondations avec l'emplacement des propriétaires de bétail, des cliniques vétérinaires et des routes, afin que l'aide puisse être dirigée exactement là où elle est nécessaire.

Ce travail représente une nouvelle façon de penser la gestion des catastrophes au Pakistan, une approche qui combine la vue large et objective de l'espace avec la connaissance intime et pratique des gens vivant sur la terre. Les cartes fournissent une base scientifique reproductible pour comprendre où les inondations se produisent, tandis que la contribution de la communauté garantit que les solutions sont pertinentes pour la vie des agriculteurs. Les chercheurs ont noté que, bien que leurs cartes soient un outil puissant, elles ne constituent pas une solution complète en soi. Pour être véritablement efficaces, ces couches d'inondation doivent être combinées avec des informations actualisées sur le nombre d'animaux vivant dans chaque zone, l'emplacement des services vétérinaires et les maladies spécifiques présentes. Sans ces données locales, les cartes restent un guide général plutôt qu'un plan précis.

L'étude conclut que, bien que la technologie pour cartographier les inondations soit désormais disponible et prouvée, le véritable défi réside dans l'utilisation de cette information pour protéger les plus vulnérables. Les cartes montrent que les parties sud et sud-ouest du Pendjab sont les plus à risque, et les conversations avec les agriculteurs montrent exactement ce que ces risques signifient dans la vie quotidienne. En réunissant ces deux perspectives, les chercheurs ont posé les fondations d'une meilleure planification. Ils ont démontré que savoir où l'eau ira n'est que la première étape ; l'étape suivante est d'utiliser cette connaissance pour garantir que, lorsque l'eau monte, les animaux et les personnes qui en dépendent ne soient pas laissés pour compte. Ce travail sert de rappel que la préparation efficace aux catastrophes nécessite à la fois la vue technologique de haut et la sagesse ancrée de ceux qui vivent à travers les inondations.